本发明属于均化处理,尤其涉及一种均化铜合金中微量元素的方法。
背景技术:
1、铜合金中的微量元素对其性能和应用具有显著影响,比如w元素的加入可以显著提高铜合金的强度,硬度,抗熔焊性等,cr元素的加入可以显著提高铜合金的强度,耐热性,耐腐蚀性等。但部分铜合金中微量元素的分布并不均匀,这会导致铜合金中缺陷增多,使材料脆化,影响其机械性能,缺陷产生的空位也会大幅影响铜合金的导热和导电性能。因此,均化铜合金中微量元素的分布,使各元素对铜合金的强化机制生效,从而增强铜合金的性能,对铜合金生产领域的发展具有十分重要的意义。
2、目前合金的均匀化处理可以通过均匀化处理炉进行,主要的工艺参数为加热温度和保温时间,主要通过高温下原子扩散实现均匀化。
技术实现思路
1、有鉴于此,本发明的目的在于提供一种均化铜合金中微量元素的方法,该方法制备的铜合金内部微量元素分布均匀,有效实现各元素的强化机制,提高铜合金的强度、硬度、导热性和导电性等。
2、本发明提供了一种均化铜合金中微量元素的方法,包括以下步骤:
3、按质量百分比选取w粉0.8~1.2%,cr粉0.5~0.8%,zr粉0.2~0.4%,ti粉0.15~0.3%,余量cu粉,得到混合粉末;
4、将所述混合粉末球磨,得到球磨粉末;
5、将所述球磨粉末通过冷等静压成型,得到坯体;
6、将所述坯体熔融,退火均化处理,得到均化铜合金。
7、优选地,所述坯体熔融的温度为1000~1050℃,保温时间为1~3h,升温至坯体熔融所需温度的时间为8~12min。
8、优选地,退火均化处理的温度为580~620℃,时间为110~130min。
9、优选地,以电磁感应加热方式满足坯体熔融和退火均化处理所需的温度,电磁感应加热的磁场强度为0.1~10t。
10、优选地,球磨的转速为100~300rpm,球磨的时间为15~20h。
11、优选地,冷等静压成型的压力为190~210mpa,冷等静压成型采用的球磨粉末的质量为10~15g。
12、优选地,w粉的纯度为99.5%以上,平均粒径小于20μm;cr粉的纯度为99.5%以上,平均粒径小于50μm;zr粉纯度为99.9%,平均粒径小于50μm;ti粉纯度为99.5%,平均粒径小于20μm;cu粉纯度为99.7%,平均粒径小于50μm。
13、优选地,球磨时采用的球磨子为zro2球磨子;
14、球磨子与混合粉末的质量比为10:1,球磨子的直径为8~12mm。
15、优选地,坯体熔融和退火均化处理均在氩气气氛下进行。
16、本发明提供了一种均化铜合金中微量元素的方法,包括以下步骤:按质量百分比选取w粉0.8~1.2%,cr粉0.5~0.8%,zr粉0.2~0.4%,ti粉0.15~0.3%,余量cu粉,得到混合粉末;将所述混合粉末球磨,得到球磨粉末;将所述球磨粉末通过冷等静压成型,得到坯体;将所述坯体熔融,退火均化处理,得到均化铜合金。本发明提供的上述方法制备的铜合金的内部微量元素分布均匀,能够有效实现各元素的强化机制,提高铜合金的强度、硬度、导热性和导电性。铜合金的硬度和抗拉强度分别达到了101~110hv和695~711mpa,同时热导率和导电率维持在341~360w/m·k和81%~85%iacs的高水平。相较于普通均匀化处理工艺,能够在短时间内完成,大幅度优化热处理工艺,节约大量成本。
1.一种均化铜合金中微量元素的方法,包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述坯体熔融的温度为1000~1050℃,保温时间为1~3h,升温至坯体熔融所需温度的时间为8~12min。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,退火均化处理的温度为580~620℃,时间为110~130min。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,以电磁感应加热方式满足坯体熔融和退火均化处理所需的温度,电磁感应加热的磁场强度为0.1~10t。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,球磨的转速为100~300rpm,球磨的时间为15~20h。
6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,冷等静压成型的压力为190~210mpa,冷等静压成型采用的球磨粉末的质量为10~15g。
7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,w粉的纯度为99.5%以上,平均粒径小于20μm;cr粉的纯度为99.5%以上,平均粒径小于50μm;zr粉纯度为99.9%,平均粒径小于50μm;ti粉纯度为99.5%,平均粒径小于20μm;cu粉纯度为99.7%,平均粒径小于50μm。
8.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,球磨时采用的球磨子为zro2球磨子;
9.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,坯体熔融和退火均化处理均在氩气气氛下进行。